JP2014061601A - Method for manufacturing optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば光ピックアップ装置やレーザープリンター等に用いられる樹脂成形の光学素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a resin-molded optical element used in, for example, an optical pickup device or a laser printer.
樹脂製の光学素子の成形において、開口数の高い光学素子であっても、基準面や段差を設けて光学機能面の芯ズレを抑制できるもの(例えば特許文献1参照)や、離型誘発部を局所的に設けて離型性を向上させられるもの(例えば特許文献2参照)であって、成形に際しては、型締め力を一定として型締めが行われることが知られている(特許文献1,2参照)。ここで、樹脂製の光学素子の成形の場合、ガラス製の光学素子の成形に比べて、弾性が大きく歪が生じやすい。従って、成形時において型締め力の調整をする必要性が高くなる。 In molding a resin optical element, even an optical element having a high numerical aperture can be provided with a reference surface or a step to suppress misalignment of the optical functional surface (for example, see Patent Document 1), or a mold release inducing portion. It is known that mold release is improved by locally providing (see, for example, Patent Document 2), and during molding, clamping is performed with a constant clamping force (Patent Document 1). , 2). Here, in the case of molding a resin optical element, the elasticity is large and distortion is likely to occur compared to the molding of a glass optical element. Therefore, the necessity of adjusting the clamping force at the time of molding increases.
しかしながら、特許文献1,2の方法では、型締め力が一定であることで、成形される成形品の内部に応力が残り、内部歪を生じてしまう可能性がある。また、このような内部歪の程度には成形される個々の製品ごとにバラツキが生じるため、仮に内部歪が生じることを予め考慮して成形を行おうとしても、成形される製品間に生じる内部歪に起因した光学性能のバラツキを抑制できるとは限らない。さらに、光学面への転写性を上げるために加える圧力(保圧工程)の影響で、ゲート部においても歪が発生する可能性があり、その歪みが光学面の有効径に達すると、レンズの収差に影響を及ぼすものとなる。 However, in the methods of Patent Documents 1 and 2, since the mold clamping force is constant, there is a possibility that stress remains in the molded product to be molded, and internal distortion occurs. In addition, since the degree of such internal strain varies for each product to be molded, even if molding is performed in consideration of the occurrence of internal strain, the internal strain generated between the molded products It is not always possible to suppress variations in optical performance due to distortion. Furthermore, distortion may occur in the gate due to the pressure applied to increase the transferability to the optical surface (pressure holding process). When the distortion reaches the effective diameter of the optical surface, Aberrations will be affected.
本発明は、光学面の精度を良好に確保しつつ、成形時における内部歪の発生を緩和して光学性能のバラツキを低減できる樹脂製光学素子の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for producing a resin-made optical element capable of reducing the variation in optical performance by reducing the occurrence of internal strain during molding while ensuring good accuracy of the optical surface.
上記課題を解決するため、本発明に係る樹脂製光学素子の製造方法は、光学素子の光学面を形成するための転写面を有する成形金型を用いた成形方法であって、成形金型を型閉じして成形空間を形成する第1工程と、成形空間に溶融樹脂を供給し、溶融樹脂に対して所定の型締め力で保圧を行う第2工程と、第2工程の後に、所定の型締め力の状態よりも低下させた低型締め力の状態にし、当該低型締め力の状態において冷却を行う第3工程と、成形金型を型開きして成形空間内で作製された成形品を取り出す第4工程と、を備える。 In order to solve the above problems, a method for producing a resinous optical element according to the present invention is a molding method using a molding die having a transfer surface for forming an optical surface of an optical element. A first step of closing the mold to form a molding space; a second step of supplying molten resin to the molding space and holding the molten resin with a predetermined clamping force; and a predetermined step after the second step. The third step of lowering the clamping force to a lower clamping force state and cooling in the lower clamping force state, and the mold was opened in the molding space. And a fourth step of taking out the molded product.
上記光学素子の製造方法では、第2工程において溶融樹脂に圧力を掛けた状態(保圧状態)を維持して溶融樹脂に光学面となるべき面が所期の状態となって形成される。その後、第3工程において、例えば冷却によって溶融樹脂の固化が進み成形が完了するよりも前に、成形空間内に対する型締め力を、保圧状態の時における所定の型締め力よりも低下させた低型締め力の状態にし、その後、溶融樹脂の固化を完了させることで成形を完了させ、成形品を作製する。この場合、上記の第3工程を有することにより、成形品が成形される過程において、過度のストレスをかけないものとすることができ、また、ゲートの歪みについても生じにくくすることができるため、内部歪の発生を緩和することができる。従って、成形品から切り出された光学素子は、収差性能のバラツキが抑制され、安定した収差性能を有するものとなる。また、光学素子は、高い転写精度を確保された所期の精度の光学面を有するものとなっている。 In the method for manufacturing an optical element, the surface to be an optical surface is formed on the molten resin in an expected state while maintaining a state where the pressure is applied to the molten resin (pressure holding state) in the second step. After that, in the third step, for example, before the solidification of the molten resin proceeds and the molding is completed by cooling, the clamping force in the molding space is made lower than the predetermined clamping force in the pressure-holding state. The molding is completed by setting the state of low clamping force and then completing the solidification of the molten resin to produce a molded product. In this case, by having the third step, it is possible to prevent excessive stress from being applied in the process of molding the molded product, and it is also possible to make the gate distortion less likely to occur. Generation of internal strain can be reduced. Therefore, the optical element cut out from the molded product has a stable aberration performance by suppressing variation in aberration performance. In addition, the optical element has an optical surface with a desired accuracy in which high transfer accuracy is ensured.
本発明の具体的な側面では、上記光学素子の製造方法において、第2工程は、成形空間への溶融樹脂の供給前の状態において所定の型締め力よりも低い第1型締め力で成形金型を型締めする第1型締工程と、第1型締め力の状態において成形空間内への溶融樹脂の供給を開始する樹脂供給工程と、樹脂供給工程での溶融樹脂の供給開始後において、成形金型の型締めについて、第1型締め力よりも高く所定の型締め力に対応する第2型締め力まで高めた状態にする第2型締工程とを含む。この場合、所定の型締め力よりも低い型締め力の条件下で溶融樹脂の供給を行うことで、樹脂充填時の圧力損失を抑制することができる。 In a specific aspect of the present invention, in the method for manufacturing an optical element, the second step is a molding die having a first clamping force lower than a predetermined clamping force in a state before the molten resin is supplied to the molding space. After the first mold clamping process for clamping the mold, the resin supply process for starting the supply of the molten resin into the molding space in the state of the first mold clamping force, and after the start of the supply of the molten resin in the resin supply process, The mold clamping of the molding die includes a second mold clamping step in which the mold is raised to a second mold clamping force higher than the first mold clamping force and corresponding to a predetermined mold clamping force. In this case, pressure loss at the time of resin filling can be suppressed by supplying the molten resin under a condition of a clamping force lower than a predetermined clamping force.
本発明の別の側面では、第2工程において、成形金型の金型温度が所定の温度以下である場合に、第1型締工程と第2型締工程とによる2段階の型締め設定を行う。この場合、特に樹脂充填時の圧力損失が生じやすい金型温度が低温時の場合であっても、圧力損失を抑えられる。特に、通常の成形温度より低い状態、つまり樹脂の転移点からの差が大きく流動性が悪い状態においても圧力損失を低減できる。 In another aspect of the present invention, in the second step, when the mold temperature of the molding die is equal to or lower than a predetermined temperature, the two-step clamping setting by the first clamping process and the second clamping process is performed. Do. In this case, the pressure loss can be suppressed even when the mold temperature at which the pressure loss easily occurs particularly when the resin is filled is low. In particular, pressure loss can be reduced even when the temperature is lower than the normal molding temperature, that is, when the difference from the resin transition point is large and the fluidity is poor.
本発明のさらに別の側面では、第2工程において、第1型締め力は、所定の型締め力である第2型締め力の20%以上70%以下である。第2型締め力の20%以上とすることにより、射出圧力に型締め側が負けて、オーバーパック(樹脂漏れ)が発生することを回避できる。また、70%以下とすることにより、金型間の隙間から好適に空気が抜けていくため空気だまりが生じにくくなり、また、樹脂充填時の圧力損失の抑制効果が十分に得られる。 In still another aspect of the present invention, in the second step, the first mold clamping force is 20% or more and 70% or less of the second mold clamping force, which is a predetermined mold clamping force. By setting it to 20% or more of the second mold clamping force, it is possible to avoid the occurrence of overpack (resin leakage) due to the mold clamping side losing to the injection pressure. Moreover, by setting it as 70% or less, since air will suitably escape | omit from the clearance gap between metal mold | dies, it becomes difficult to produce an air clogging, and the suppression effect of the pressure loss at the time of resin filling is fully acquired.
本発明のさらに別の側面では、第3工程において、低型締め力は、所定の型締め力の20%以上70%以下である。第2型締め力の20%以上とすることにより、成形完了前の状態にある樹脂が過度に変形等して歪みを生じることを防げ、70%以下とすることにより、光学素子の内部に過度な応力が残留してしまうことを防げ、成形過程において、内部歪の発生を十分に緩和することができる。 In still another aspect of the present invention, in the third step, the low mold clamping force is 20% or more and 70% or less of the predetermined mold clamping force. By setting it to 20% or more of the second mold clamping force, it is possible to prevent the resin in a state before molding from being excessively deformed and distorted, and by setting it to 70% or less, it is excessive inside the optical element. Can prevent residual stress from remaining, and can sufficiently alleviate the occurrence of internal strain in the molding process.
本発明のさらに別の側面では、第3工程において、溶融樹脂が冷却され始めてから所定時間以内に、低型締め力の状態にする。この場合、冷却による固化が進む前に低型締め力の状態にして、内部歪の発生を緩和できる。 In still another aspect of the present invention, in the third step, a low clamping force is brought into a state within a predetermined time after the molten resin starts to be cooled. In this case, the occurrence of internal strain can be mitigated by setting a low clamping force before solidification by cooling proceeds.
本発明のさらに別の側面では、第3工程において、溶融樹脂が冷却され始めてから冷却による溶融樹脂の成形完了までに要する時間の半分の時間以内に、低型締め力の状態にする。 In still another aspect of the present invention, in the third step, the clamping force is brought to a low clamping force within half the time required from the start of cooling of the molten resin to the completion of molding of the molten resin by cooling.
本発明のさらに別の側面では、第3工程において、光学素子となるべき溶融樹脂のうち内部の樹脂が完全に固化する前に所定の型締め力の低下を開始させる。この場合、低型締め力の状態とした後に、冷却による固化させる時間を十分に確保できる。 In still another aspect of the present invention, in the third step, a decrease in the predetermined clamping force is started before the resin inside the molten resin to be an optical element is completely solidified. In this case, it is possible to secure a sufficient time for solidification by cooling after the state of low clamping force.
本発明のさらに別の側面では、成形品は、複数の光学素子を有する。この場合、1つの成形品から光学素子を多数個取りできる。この際、内部歪を緩和することで、型面上の位置が異なるために熱的履歴がそれぞれ異なりキャビ間の収差バラツキや収差変動が生じやすい多数個取りの場合であっても、収縮状態を均一にして各光学素子の面形状を一様にすることができ、各光学素子間の面精度のバラつきを抑えることも可能となる。 In still another aspect of the present invention, the molded article has a plurality of optical elements. In this case, a large number of optical elements can be obtained from one molded product. At this time, by reducing the internal distortion, the thermal history is different because the position on the mold surface is different, and even in the case of multiple cavities that tend to cause aberration variations and aberration fluctuations, The surface shape of each optical element can be made uniform, and variations in surface accuracy between the optical elements can be suppressed.
本発明のさらに別の側面では、光学素子は、開口数0.75以上及び/又は回折構造を有する。この場合、開口数0.75以上や回折構造を有するような設計誤差感度が高く非常に高い面精度が所望される光学素子でも、光学素子の面形状を良好に確保することができる。例えば、光学素子がBD/DVD/CDの3互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、設計誤差感度(例えばコマ収差など)の許容が非常に高く、高い成形精度が必要となるが、上述したような光学素子の製造方法によれば、面精度を良好に確保することができ、コマ収差などの発生を低減することができる。ゆえに、BD/DVD/CDの3互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズのような設計誤差感度が非常に高いレンズであっても、設計誤差感度内に入る精度のレンズを安定して製造することが可能となる。また、BD用の対物レンズは、偏肉比が大きく、軸上厚が分厚くなってしまうため、内部歪みの影響が顕著に生じてしまうが、収差を低減できる。 In still another aspect of the present invention, the optical element has a numerical aperture of 0.75 or more and / or a diffractive structure. In this case, even in an optical element that has a high design error sensitivity such as a numerical aperture of 0.75 or more and a diffractive structure and that requires a very high surface accuracy, the surface shape of the optical element can be satisfactorily secured. For example, when the optical element is an objective lens for a BD / DVD / CD three-compatible optical pickup device, the tolerance of design error (for example, coma aberration) is very high, and high molding accuracy is required. According to the method of manufacturing an optical element as described above, it is possible to ensure good surface accuracy and reduce the occurrence of coma and the like. Therefore, even with a lens having a very high design error sensitivity such as an objective lens for a BD / DVD / CD compatible optical pickup device, a lens having an accuracy within the design error sensitivity is stably manufactured. It becomes possible. In addition, since the BD objective lens has a large thickness deviation ratio and a thick axial thickness, the influence of internal distortion is noticeable, but aberration can be reduced.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態に係る射出成形用の成形金型について、図面を参照しつつ説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a molding die for injection molding according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態の成形装置100は、射出成形を行って成形品MPを作製する本体部分である射出成形機10と、射出成形機10から成形品MPを取り出す付属部分である取出装置20と、成形装置100を構成する各部の動作を統括的に制御する制御装置30とを備える。
As shown in FIG. 1, a
射出成形機10は、横型の成形機であり、成形金型40と、固定盤11と、可動盤12と、型締め盤13と、開閉駆動装置15と、射出装置16とを備える。射出成形機10は、固定盤11と可動盤12との間に成形金型40を構成する第1金型41と第2金型42とを挟持して両金型41,42を型締めすることにより成形を可能にする。
The
固定盤11は、可動盤12に対向して支持フレーム14の略中央に固定され、取出装置20をその上部に支持する。固定盤11の内側11aは、可動盤12の内側12aに対向しており、第1金型41を着脱可能に支持している。固定盤11には、後述するノズル16dを通す開口11bが形成されている。なお、固定盤11は、タイバーを介して型締め盤13に固定されており、成形時の型締めの圧力に耐え得るようになっている。
The fixed
可動盤12は、後述するリニアガイド15aによって固定盤11に対して進退移動可能に支持されている。可動盤12の内側12aは、固定盤11の内側11aに対向しており、第2金型42を着脱可能に支持している。なお、可動盤12には、エジェクター駆動部45が組み込まれている。このエジェクター駆動部45は、第2金型42内の成形品MPを離型するために第1金型41側に押し出すものである。
The
型締め盤13は、支持フレーム14の端部に固定されている。型締め盤13は、型締めに際して、開閉駆動装置15の動力伝達部15dを介して可動盤12をその背後から支持する。
The
開閉駆動装置15は、リニアガイド15aと、動力伝達部15dと、アクチュエーター15eとを備える。リニアガイド15aは、可動盤12を支持しつつ、固定盤11に対する進退方向に関して可動盤12の滑らかな往復移動を可能にしている。動力伝達部15dは、制御装置30の制御下で動作するアクチュエーター15eからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、型締め盤13に対して可動盤12が近接したり離間したり自在に進退移動する。結果的に、固定盤11と可動盤12とを互いに近接又は離間させることができ、第1金型41と第2金型42との型締め又は型開きを行うことができる。
The opening /
射出装置16は、シリンダー16a、原料貯留部16b、スクリュー駆動部16c等を備える。射出装置16は、制御装置30の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、樹脂射出用のノズル16dから温度制御された状態で溶融樹脂を射出することができる。射出装置16は、第1金型41と第2金型42とを型締めした状態において、固定盤11の開口11bを介して後述するスプルーブッシュ65(図2参照)にノズル16dを接触させるように移動することにより、後述する流路空間FC(図2参照)に対してシリンダー16a中の溶融樹脂を所望のタイミング及び圧力で供給することができる。
The
射出成形機10に付随して設けられた金型温度調節機46は、両金型41,42中に温度制御された熱媒体を循環させる。これにより、成形時に両金型41,42の温度を適切な温度に保つことができる。
A
取出装置20は、成形品MPを把持することができるアーム21と、アーム21を3次元的に移動させる3次元駆動装置22とを備える。取出装置20は、制御装置30の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、第1金型41と第2金型42とを離間させて型開きした後に、第2金型42に残る成形品MPを把持して外部に搬出する役割を有する。
The take-out
制御装置30は、開閉制御部31と、射出装置制御部32と、エジェクター制御部33と、取出装置制御部34とを備える。開閉制御部31は、アクチュエーター15eを動作させることによって両金型41,42の型閉じ、型締め、及び型開き等を可能にする。特に、本実施形態では、型締めの際の締結力(型締め力)の値を設定に応じて複数の状態に変更可能となっている。射出装置制御部32は、スクリュー駆動部16c等を動作させることによって両金型41,42間に形成された成形空間中に所望の圧力で樹脂を注入させる。エジェクター制御部33は、エジェクター駆動部45を動作させることによって型開き時に第2金型42に残る成形品MPを第2金型42内から押し出させて離型を行わせる。取出装置制御部34は、取出装置20を動作させることによって型開き及び離型後に第2金型42に残る成形品MPを把持して射出成形機10外に搬出させる。
The
以下、成形金型40について説明する。図2(A)等に示すように、成形金型40のうち第2金型42は、AB方向(軸AXに平行な方向)に往復移動可能になっている。この第2金型42を第1金型41に向けて移動させ、両金型41,42を型合わせ面PS1,PS2で型合わせして型締めすることにより、図2(B)に示すように、レンズを成形するための成形空間CVと、これに樹脂を供給するための流路である流路空間FCとが形成される。
Hereinafter, the molding die 40 will be described. As shown in FIG. 2A and the like, the
第1金型41は、内側すなわち型合わせ面PS1側に配置される型板61と、外側すなわち図1の固定盤11側に配置される取付板64とを備える。また、第1金型41に付随して、スプルーブッシュ65(樹脂の通り道)が埋め込むように設けられている。スプルーブッシュ65は、第1金型41を型開閉方向であるAB方向に略平行に延びた状態で貫通している。
The
第1金型41のうち型板61は、金属製の板状の部材であり、複数のコア型62を挿入する複数のコア孔61aと、成形空間CVに樹脂を流入するためのスプルー孔66とを備える。各コア孔61aには、コア型62が挿入されて固定されている。各コア型62の端面には、レンズの光機能部を形成するための複数の光学転写面61eが形成されている。図示は省略するが、光学転写面61eは、スプルー孔66を中心とする円周上に形成されている。成形品MPが光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、光学転写面61eは、光学面転写用の凹の鏡面状の第1転写面S1を有しており、特にBD(Blu-ray Disc)/DVD(Digital Versatile Disc)/CD(Compact Disc)の3互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、微細な構造が設けられた光学面を有するものとなることもある。
The
なお、型板61内部には、成形時に金型の温度を適切な温度に保つため、熱媒体を流通させる温調流路、加熱用のヒーター、温度監視用の温度計等が形成されているが、説明の簡単のため図示を省略している。
In addition, in order to keep the temperature of the mold at an appropriate temperature at the time of molding, a temperature control channel for circulating the heat medium, a heater for heating, a thermometer for temperature monitoring, and the like are formed inside the
取付板64は、金属製の板状の部材であり、型板61を背後から支持している。取付板64は、型板61を型合わせ面PS1や光学転写面61eの反対側(背後側)から支持する。取付板64は、成形空間CVに樹脂を流入するためのスプルー孔66を備える。スプルー孔66の固定盤11側すなわちスプルーブッシュ65のノズルタッチ部の形状は、ノズル16dの先端が隙間なく嵌まるようにすり鉢状となっている。なお、図示は省略するが、取付板64は、取付板64自体を固定盤11に固定するための複数の締結部材を有する。
The mounting
第2金型42は、内側すなわち型合わせ面PS2側に配置される型板71と、外側すなわち図1の可動盤12側に配置される取付板74と、取付板74に埋め込むように形成されたエジェクター部材75とを備える。
The
第2金型42のうち型板71は、金属製の板状の部材であり、複数のコア型72を挿入する複数のコア孔71aを備える。各コア孔71aには、コア型72が挿入されている。各コア型72の端面には、レンズの光機能部を形成するための複数の光学転写面71eが形成されている。また、型板71の端面には、スプルーブッシュ65の先端に対向するコールドスラグ71bと、光学転写面61e,71eで形成される成形空間CVに樹脂を流入するためのランナー凹部71fが形成されている。光学転写面71eは、光学転写面61eに対向している。なお、ランナー凹部71fは、コールドスラグ71bから各光学転写面71eに向かって延びている。ランナー凹部71fは、第1及び第2金型41,42を型閉じした際に、成形空間CVに連通する流路空間FCのランナーRbを形成する(図2(B)参照)。成形品MPが光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、光学転写面71eは、光学面転写用の凹の鏡面状の第2転写面S2を有しており、特にBD/DVD/CDの3互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、微細な構造が設けられた光学面を有するものとなることもある。型板71には、エジェクター部材75を構成するエジェクターピン75aを通すピン孔71gも形成されている。
The
なお、型板71内部には、成形時に金型の温度を適切な温度に保つため、熱媒体を流通させる温調流路、加熱用のヒーター、温度監視用の温度計等が形成されているが、説明の簡単のため図示を省略している。
In addition, in order to keep the temperature of the mold at an appropriate temperature at the time of molding, a temperature control channel for circulating a heat medium, a heater for heating, a thermometer for temperature monitoring, and the like are formed inside the
取付板74は、金属製の板状の部材であり、型板71を背後から支持している。取付板74は、エジェクター部材75を構成するエジェクターピン75a,75bを通すピン孔74g,74hを備える。なお、図示は省略するが、取付板74は、取付板74自体を固定盤11に固定するための複数の締結部材を有する。
The mounting
なお、第1金型41と第2金型42とは、第1金型41に設けた位置決め嵌合部41xと第2金型42に設けた位置決め嵌合部42xとを嵌合させることにより、型合わせ面PS1,PS2に垂直な方向の位置決めが可能になっている。
In addition, the 1st metal mold | die 41 and the 2nd metal mold | die 42 fit the
以下、図3(A)〜3(E)等を参照しつつ、上記成形装置100による成形品MP及びレンズLPの製造動作を成形金型40の開閉や型締め力の観点から説明する。なお、図3(A)〜3(E)は、図2(A)及び2(B)に示す成形金型40の一部として、レンズ1つ分とその周辺部について模式的に示した図であり、例えばコア部の詳細な構造等については省略している。また、図4(A)〜4(C)は、型締め力等の各種数値の変化を示すグラフである。より具体的に説明すると、図4(A)は、第1金型41と第2金型42との間の距離の変化の様子を説明するグラフであり、型開きの状態、型閉じの状態及び型締めの状態を示すものである。図4(B)は、上記の動作における型締め力すなわち成形金型40の締結力の値の変化の様子を説明するグラフである。図4(C)は、樹脂材料の射出に伴うスクリュー位置の変化すなわち射出装置16(図1参照)の移動の様子を示すグラフである。また、各グラフの横軸は、経過時間を示している。なお、これらの各種数値の変化については、制御装置30の各制御部31等によって適宜制御がなされるものとなっている。
Hereinafter, the manufacturing operation of the molded product MP and the lens LP by the
まず、図3(A)に示すように、型閉じされた状態にある成形金型40は、開閉駆動装置15(図1参照)によって矢印A1で示す第1型締め力で締結された状態となる。この第1型締め力は、後述する形状の転写時の型締め力(第2型締め力)に比較して弱い締結力となっている。以上の動作について、図4(A)及び4(B)を参照してより詳しく説明すると、まず、開閉駆動装置15(図1参照)により、図4(A)に示すように第1金型41と第2金型42との距離が狭まって、型閉じの状態になり(時刻T0)、さらに距離が縮まると、型締めが開始された状態となり(時刻T1)、図4(B)に示すように型締め力の値が上昇を開始する。なお、型締め力の値がある程度以上となると(時刻T2)、以後、第1金型41と第2金型42との距離はほとんど変化しないが(図4(A)参照)、型締め力の値はさらに上昇を続け(図4(B)参照)、型締め力の値が第1型締め力に達する(時刻T3)。
First, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3(B)に示すように、第1型締め力となった状態において、矢印R1で示すように成形空間CV内への溶融樹脂MRの注入が開始される。具体的には、図4(B)及び4(C)に示すように、型締め力の値が第1型締め力に達する(時刻T3)と、射出装置16(図1参照)においてスクリュー位置が変化し始める。つまり、射出装置16が移動することで、溶融樹脂MRの注入が開始される。ここでは、図4(B)及び4(C)において時刻T3から時刻T4までに示すように、射出装置16の移動の間、すなわち溶融樹脂MRの注入の間、型締め力の値が第1型締め力で一定に保たれているものとする。
Next, as shown in FIG. 3B, in the state where the first clamping force is reached, injection of the molten resin MR into the molding space CV is started as indicated by an arrow R1. Specifically, as shown in FIGS. 4B and 4C, when the value of the mold clamping force reaches the first mold clamping force (time T3), the screw position in the injection device 16 (see FIG. 1). Begins to change. That is, the injection of the molten resin MR is started by the movement of the
次に、図3(C)に示すように、成形空間CV内への溶融樹脂MRの注入が完了して保圧された状態となると、成形空間CV内に対する型締め力が、第1型締め力から矢印A2で示す比較的強い第2型締め力(高型締め力)に型締め力の状態に引き上げられる。ここで、第2型締め力(高型締め力)は、例えば30〜50t(トン)の範囲で適宜設定がなされる。図4(B)等のグラフを参照して説明すると、図4(C)に示す射出装置16の移動による溶融樹脂MRの注入が完了し成形空間CV内が保圧された状態になる(時刻T4)と、図4(B)に示すように、開閉駆動装置15は、形状の転写時の型締め力として設定された値である第2型締め力に達するまで、再度型締め力を上昇させ、転写時の型締め力として設定された第2型締め力に到達させる(時刻T5)。言い換えると、溶融樹脂MRの注入が完了し、形状の転写を開始するために、成形空間CVを形成する型締め力が比較的強い第2型締め力の状態にする。この第2型締め力の状態において、成形空間CV内に充填された溶融樹脂MRについて保圧がなされた状態を一定の時間維持することで、良好な形状の転写が行われる。上記一定の時間が経過し(時刻T6)、形状の転写が十分になされるのに並行して樹脂の放熱が進行する。ここでは、図3(D)に示すように、樹脂が放熱された結果として冷却される過程において、樹脂が固化して成形が完了する前に、型締め力の脱圧すなわち降下がなされ、矢印A3で示す低型締め力の状態とする。つまり、図4(B)に示すように、時刻T6となった後、型締め力を第2型締め力の状態から徐々に低下させ低型締めの状態とし(時刻T7)、第2型締め力よりも型締め力を低下させた状態で、転写を終えた溶融樹脂MRに対して引き続き冷却による固化すなわち成形の処理を行うことで、内部歪を残すことなく成形の処理がなされる。最後に、図3(E)に示すように、型開きの動作がなされ、成形品MPすなわちレンズLPが取り出し可能となる。
Next, as shown in FIG. 3C, when the molten resin MR is completely injected into the molding space CV and the pressure is maintained, the clamping force with respect to the molding space CV is changed to the first mold clamping. The force is raised to a relatively strong second mold clamping force (high mold clamping force) indicated by an arrow A2 to the state of the mold clamping force. Here, the second mold clamping force (high mold clamping force) is appropriately set within a range of, for example, 30 to 50 t (tons). Explaining with reference to the graph of FIG. 4B and the like, the injection of the molten resin MR by the movement of the
なお、成形品MPは、例えば図2(A)等に示すように成形金型によって複数のレンズを放射状に形成することが可能となっている。つまり、1つの成形品MPが複数の光学素子を有し、1つの成形品MPから光学素子を多数個取りできる。具体的には、成形品MPは、スプルー部SPを中心としてランナー部RPが放射状に延びており、ランナー部RPの延長上にレンズLPが形成されている。ランナー部RPとレンズLPとの境界のゲートを切断することにより、個々のレンズLPを得ることができる。 In addition, as for molded product MP, as shown, for example to FIG. 2 (A) etc., it is possible to form a some lens radially with a shaping die. That is, one molded product MP has a plurality of optical elements, and a large number of optical elements can be taken from one molded product MP. Specifically, in the molded product MP, the runner portion RP extends radially around the sprue portion SP, and a lens LP is formed on the extension of the runner portion RP. By cutting the gate at the boundary between the runner part RP and the lens LP, individual lenses LP can be obtained.
ここで、例えば図3(E)に示すように、レンズLPは、光機能部OPとフランジ部FLとを有しており、光機能部OPは、成形金型40に設けた光学転写面61e,71eのうち例えば光学転写面61eによって形成される第1の光学面OS1と、例えば光学転写面71eによって形成される第2の光学面OS2とを有している。レンズLPは、第2の光学面OS2側の突起が大きな肉厚型の光ピックアップ装置用の対物レンズである。具体的には、レンズLPは、例えば波長405nmで開口数(NA)0.75以上、具体的には0.85のBDに対応した光情報の読み取り又は書き込みを可能にする。また、レンズLPは、レンズLPの光軸OA上の厚さをd(mm)とし、500nm以下の波長の光束におけるレンズLPの焦点距離をf(mm)としたときに、0.8≦d/f≦2.0を満たす。なお、レンズLPがBD/DVD/CDの3互換型の光ピックアップ装置用の対物レンズである場合、第2の光学面OS2には、回折構造等の微細な構造が設けられる。レンズLPを含む成形品MPは、光学用樹脂で形成されている。光学用樹脂として、例えばCOC(cycloolefin copolymer)、PMMA(polymenthyl methacrylate)等が用いられる。
Here, for example, as shown in FIG. 3E, the lens LP has an optical function part OP and a flange part FL, and the optical function part OP is an
以下、図5のフローチャートを参照しつつ成形装置100を用いた成形品MPすなわちレンズLPの製造方法の全体に関して各工程を詳細に説明する。まず、金型温度調節機46により、両金型41,42を成形に適する温度まで加熱する。これにより、両金型41,42において成形空間CVを形成する金型の表面やその近傍の温度を、例えば射出装置16から供給される溶融樹脂MRのガラス転移温度よりも50℃低い温度以上に加熱保持した状態とする(ステップS10)。
Hereafter, each process is demonstrated in detail regarding the manufacturing method of the molded article MP using the shaping |
〔第1工程:型閉じ工程〕
次に、開閉駆動装置15を動作させ、可動盤12を前進させて型閉じを開始させる(ステップS11)。開閉駆動装置15の閉動作を継続することにより、固定側である第1金型41と可動側である第2金型42とが接触する型当たり位置まで可動盤12が固定盤11側に移動して型閉じが完了する。開閉駆動装置15の閉動作を更に継続することにより、第1金型41と第2金型42とを必要な圧力で締め付ける型締めが開始される(ステップS12)。
[First step: Mold closing step]
Next, the opening /
〔第1型締め工程〕
まず、第1の型締め段階として、開閉駆動装置15の閉動作を継続することにより、設定された第1型締め力で成形空間CV内が型締めされた第1型締め状態となる(ステップS13)。ここで、第1型締め力は、例えば図4(B)に示すように、成形空間CV内において樹脂に対して形状の転写を行う時の値として設定される第2型締め力よりも低い値に設定されている。第1型締め力は、第2型締め力の20%以上70%以下で設定されているのがより好ましい。
[First mold clamping process]
First, as the first mold clamping stage, by continuing the closing operation of the opening /
〔第2工程:樹脂供給工程、第2型締め工程及び保圧維持工程〕
次に、射出成形機10において、射出装置16を動作させて、ノズル16dを第1金型41のスプルーブッシュ65に接触させるとともに、図3(B)に示すように成形空間CV中に必要な圧力で溶融樹脂MRを注入する射出を行わせる(ステップS14)。なお、ここでは、既述のように、射出装置16の移動すなわち溶融樹脂MRの充填の間、成形空間CV内に対する型締め力は、第1型締め力の状態に保たれている(図4(B)参照)。
[Second Step: Resin Supply Step, Second Clamping Step and Holding Pressure Maintenance Step]
Next, in the
成形空間CVへの溶融樹脂MRの充填が完了するとともに、第2の型締め段階として、開閉駆動装置15は、再び閉動作を行い、図4(B)に示すように、第1型締め力から設定された第2型締め力まで成形空間CV内に対する型締め力の値を上昇させ、第2型締め状態とする(ステップS15)。射出成形機10は、第2型締め状態において、成形空間CV中の樹脂圧を保つ(ステップS16)、すなわち保圧した状態を維持する(保圧維持工程)。この際、金型温度調節機46により、成形空間CVや成形空間CVに樹脂を流入する流路空間FC(図2参照)が適度に加熱されており、注入された溶融樹脂MRの表面への良好な状態での転写が確保される。なお、成形過程において、内部歪の発生を十分に緩和することができるように、第2型締め力は、溶融樹脂MRの形状の転写時における成形空間CVを形成するための型締め力として予め設定された値の95%以上であることが望ましい。
When the filling of the molten resin MR into the molding space CV is completed, as the second mold clamping stage, the opening /
〔第3工程:低型締め工程及び成形工程〕
上記第2工程での転写が十分なものとなると、加熱具合の調整により、射出装置16から供給される溶融樹脂MRに対する放熱が緩やかに進み、成形空間CV内での樹脂の適度な除冷を達成することができる(ステップS17)。ここで、放熱による冷却に伴って溶融樹脂MRが固化し成形が完了する前に、開閉駆動装置15は、型締め力を低下させるための開動作を開始し、図4(B)に示すように、第2型締め力から設定された低型締め力まで成形空間CV内に対する型締め力の値を降下させ、低型締め状態を維持する(ステップS18:低型締め工程)。この低型締め状態において、成形空間CV中の溶融樹脂MRが放熱によって徐々に冷却される。かかる冷却に伴って溶融樹脂MRが固化し成形が完了するのを待つ(ステップS19:成形工程)。なお、以上の低型締め力は、上記の第2型締め力の20%以上70%以下であることが望ましい。第2型締め力の20%以上とすることにより、成形完了前の状態にある樹脂が過度に変形等して歪みを生じることを防げ、70%以下とすることにより、光学素子の内部に過度な応力が残留してしまうことを防げ、成形過程において、内部歪の発生を十分に緩和することができる。
[Third Step: Low Clamping Step and Molding Step]
When the transfer in the second step is sufficient, the heat adjustment gradually adjusts the heating condition so that the heat radiation to the molten resin MR supplied from the
〔第4工程:型開き工程及び取出工程〕
次に、射出成形機10において、開閉駆動装置15を動作させて、可動盤12を後退させる型開きが行われる(ステップS20:型開き工程)。これに伴って、第2金型42が後退し、第1金型41と第2金型42とが離間する。この結果、成形品MPすなわちレンズLPは、第2金型42に保持された状態で第1金型41から離型される。
[Fourth process: Mold opening process and removal process]
Next, in the
次に、型開き後、取出装置20を動作させて、第2金型42から成形品MPを離型して取り出す(ステップS21,S22)。具体的には、射出成形機10において、エジェクター駆動部45を動作させ、エジェクターピン75a,75b等の前進によって、レンズLP等を含む成形品MPの突き出しを行わせる(取出工程)。この結果、成形品MPのうちレンズLPは、第1金型41側に押し出されて第2金型42から離型される。
Next, after the mold is opened, the take-out
なお、最後に、取出装置20を動作させて、突き出された成形品MPの適所をアーム21で把持して外部に搬出する。成形品MPを搬送する際には、成形品MPのうち本体のレンズLPを除いた部分を把持する。以上の動作を1サイクルとして、レンズLPの成形が繰り返される。
Finally, the take-out
また、上記のうちステップS17の冷却の工程時に、これと並行して、次の成形動作のための計量の動作を開始する。つまり、冷却中に次の成形動作の準備を進めることで、レンズLPの成形を繰り返すにあたって、サイクルタイムを短くすることが可能となる。なお、成形の繰り返しにおいて、ステップS10での温度調整は、必要に応じて行うものとしてもよい。 In addition, during the cooling process of step S17, the weighing operation for the next molding operation is started in parallel with this. In other words, by proceeding with the preparation for the next molding operation during cooling, the cycle time can be shortened when the molding of the lens LP is repeated. In the repetition of molding, the temperature adjustment in step S10 may be performed as necessary.
以上説明した光学素子の製造方法によれば、第2工程の一部である保圧維持工程において溶融樹脂MRに圧力を掛けた状態(保圧状態)を維持して溶融樹脂MRに光学面となるべき面が所期の状態となって形成される。また、第3工程である低型締め工程において第2工程での保圧状態の時における所定の型締め力よりも低下させた低型締め力の状態にしてから、成形工程において成形を完了させるので、成形品の内部歪の発生を緩和することができる。従って、成形品から切り出された光学素子は、収差性能のバラツキが抑制され、安定した収差性能を有するものとなる。また、光学素子は、高い転写精度を確保された所期の精度の光学面を有するものとなっている。また、本実施形態では、1つの成形品MPから複数の光学レンズLPを取ることができるが、上記のような構成により、多数個取りの場合であっても、各光学レンズLPの面形状を良好に確保することができ、各光学レンズLP間の面精度のバラつきを抑えることが可能となっている。 According to the method for manufacturing an optical element described above, a state in which pressure is applied to the molten resin MR (pressure holding state) in the pressure keeping step which is a part of the second step is maintained, and the molten resin MR has an optical surface. The surface to be formed is formed in the desired state. Further, in the low mold clamping process, which is the third process, the molding process is completed in the molding process after setting the state of the low mold clamping force lower than the predetermined mold clamping force in the pressure holding state in the second process. Therefore, the occurrence of internal distortion of the molded product can be reduced. Therefore, the optical element cut out from the molded product has a stable aberration performance by suppressing variation in aberration performance. In addition, the optical element has an optical surface with a desired accuracy in which high transfer accuracy is ensured. Further, in the present embodiment, a plurality of optical lenses LP can be taken from one molded product MP. However, due to the configuration described above, the surface shape of each optical lens LP can be changed even in the case of multiple pieces. It can be ensured satisfactorily, and variation in surface accuracy between the optical lenses LP can be suppressed.
以上に対して、図6(A)〜6(D)は、比較例の製造方法で製造される光学素子を示す図である。比較例の場合、図6(A)に示す準備された成形金型40に対して、図6(B)において矢印A2で示すように高圧の状態で樹脂を注入し、図6(C)に示すようにその高圧の状態を維持したまま保圧、冷却の動作を行って、図6(D)に示すように取り出している。この場合、図6(C)の状態において、内部歪等の歪が残ったまま成形がなされることになる。従って、作製させる成形品MPすなわち光学レンズLPは、内部歪に起因する収差性能のバラツキを発生させ、例えば光学素子の側端面において高低差が大きいものとなって現れる。本実施形態では、このような事態が生じること抑制することで、光学素子の側端面において高低差が少なく、精度の高い光学面を有する光学素子の成形が可能となっている。 In contrast, FIGS. 6A to 6D are diagrams showing an optical element manufactured by a manufacturing method of a comparative example. In the case of the comparative example, the resin is injected at a high pressure as shown by an arrow A2 in FIG. 6B to the prepared molding die 40 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the pressure holding and cooling operations are performed while maintaining the high pressure state, and the product is taken out as shown in FIG. In this case, in the state of FIG. 6C, the molding is performed while the strain such as the internal strain remains. Accordingly, the molded product MP to be manufactured, that is, the optical lens LP, causes variations in aberration performance due to internal distortion, and for example, a difference in height appears on the side end surface of the optical element. In the present embodiment, by suppressing the occurrence of such a situation, it is possible to mold an optical element having a highly accurate optical surface with little difference in height on the side end surface of the optical element.
また、以上において、内部歪に起因する収差性能のバラツキを十分に抑制するためには、第3工程のうち、溶融樹脂MRが冷却され始めてから低型締め力の状態にするまでの時間に関して、一定の範囲以内に行う必要がある。一例としては、冷却による溶融樹脂MRの成形完了までに要する時間の半分の時間までに低型締め力の状態にすることが考えられる。また、溶融樹脂MRの放熱による冷却によって光学素子となるべき溶融樹脂MRのうち内部の樹脂が完全に固化する前に型締め力の低下を開始させるものとすることもできる。 Further, in the above, in order to sufficiently suppress the variation in aberration performance due to internal distortion, in the third step, regarding the time from the start of cooling of the molten resin MR until the state of low clamping force, Must be done within a certain range. As an example, it can be considered that a low clamping force state is achieved by half the time required to complete the molding of the molten resin MR by cooling. In addition, the mold clamping force may be lowered before the internal resin of the molten resin MR to be an optical element is completely solidified by cooling by heat radiation of the molten resin MR.
また、本実施形態の場合、第2工程において、高い型締め力である第2型締め力よりも低い型締め力である第1型締め力の条件下で溶融樹脂MRの供給を行うことで、樹脂充填時の圧力損失を抑制することができる。特に、第1型締め力を、第2型締め力の20%以上70%以下で設定することで、射出圧力に型締め側が負けて、オーバーパック(樹脂漏れ)が発生することを回避できるとともに、圧力損失の抑制効果を十分に発揮させることができる。 In the case of the present embodiment, in the second step, the molten resin MR is supplied under conditions of a first clamping force that is a lower clamping force than a second clamping force that is a higher clamping force. Moreover, the pressure loss at the time of resin filling can be suppressed. In particular, by setting the first mold clamping force at 20% or more and 70% or less of the second mold clamping force, it is possible to avoid the occurrence of an overpack (resin leakage) due to the mold clamping side losing to the injection pressure. In addition, the effect of suppressing the pressure loss can be sufficiently exhibited.
また、本実施形態において、金型温度に関しては、溶融樹脂MRに使用する樹脂材料等により異なるが、例えば、オレフィン系樹脂である場合には、金型温度を125〜140℃とすることができる。上記実施形態の場合、第1型締工程と第2型締工程とによる2段階の型締め設定を行うことで、通常の成形温度より低い状態、つまり樹脂の転移点からの差が大きく流動性が悪い状態においても圧力損失を低減できる。 In the present embodiment, the mold temperature differs depending on the resin material used for the molten resin MR. For example, in the case of an olefin resin, the mold temperature can be 125 to 140 ° C. . In the case of the above-described embodiment, by performing the two-stage mold clamping setting by the first mold clamping process and the second mold clamping process, the state is lower than the normal molding temperature, that is, the difference from the transition point of the resin is large. Even in a poor state, pressure loss can be reduced.
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態の光学素子の製造方法等について説明する。第2実施形態の光学素子の製造方法等は、第1実施形態の光学素子の製造方法等を変形したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態の光学素子の製造方法等と同様であるものとする。第2実施形態の光学素子の製造方法は、第1実施形態の場合と比較して、第2工程において加圧や射出成形のタイミング等が異なるものであり、第1実施形態の成形装置100を使用可能であるため、装置の図示及び説明については省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the manufacturing method of the optical element of 2nd Embodiment etc. are demonstrated. The optical element manufacturing method according to the second embodiment is a modification of the optical element manufacturing method according to the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those of the optical element manufacturing method according to the first embodiment. Suppose that The optical element manufacturing method according to the second embodiment is different from the first embodiment in terms of pressure, injection molding timing, and the like in the second step. Since it can be used, illustration and description of the apparatus will be omitted.
図7(A)〜7(C)は、第1実施形態の図4(A)〜4(C)に対応するグラフであり、本実施形態における型締め力等の各種数値の変化を示すグラフである。また、図8は、成形装置100を用いた成形品MPすなわちレンズLPの製造方法の全体に関して各工程を詳細に説明するためのフローチャートの図である。
7 (A) to 7 (C) are graphs corresponding to FIGS. 4 (A) to 4 (C) of the first embodiment, and are graphs showing changes in various numerical values such as mold clamping force in the present embodiment. It is. FIG. 8 is a flowchart for explaining each step in detail with respect to the entire manufacturing method of the molded product MP, that is, the lens LP using the
図示のように、本実施形態では、保圧維持工程に至るまでの工程が第1実施形態の場合と異なっている。図7(A)〜7(C)を参照して具体的に説明すると、まず、図7(A)に示すように、第1金型41と第2金型42との距離が狭まって、型閉じの状態から(時刻T0)、さらに図7(B)に示すように型締めが開始され(時刻T1)、型締め力の値が上昇する。型締め力の値がある程度以上に達すると、図7(C)に示すように溶融樹脂MRの注入のために射出装置16の移動を開始する(時刻T2)。この際、本実施形態では、図7(B)及び7(C)に示すように、射出装置16の移動の間すなわち溶融樹脂MRの注入の間に、型締め力の値は上昇を続け、溶融樹脂MRの注入が完了し、保圧された状態となる直前までに(時刻T3)、開閉駆動装置15において型締め力の値が設定された高型締め力までに到達するものとなっている(時刻T4)。高型締め力までに到達すると、開閉駆動装置15が高型締め力の状態をある程度の時間維持する。次に、一定時間が経過すると(時刻T5)、放熱による冷却が進行するとともに、型締め力を第2型締め力の状態から徐々に低下させ低型締めの状態とし(時刻T6)、引き続き冷却による成形がなされる。
As shown in the figure, in the present embodiment, the steps up to the pressure keeping step are different from those in the first embodiment. Specifically, referring to FIGS. 7A to 7C, first, as shown in FIG. 7A, the distance between the
以下、図8のフローチャートを参照しつつ成形品MPすなわちレンズLPの製造方法の各工程について説明する。まず、金型温度調節機46により、両金型41,42を成形に適する温度まで加熱し(ステップS10)、開閉駆動装置15による型閉じを開始させ(ステップS11)、さらに、型締めを開始させる(ステップS12)。本実施形態では、第1実施形態と異なり、比較的低い型締めの状態である第1型締め力にとどめることなく、型締め力を上昇させ続け、溶融樹脂MRの形状の転写時における成形空間CVを形成するための型締め力として予め設定された高型締め力の状態としていくが(ステップS214)、この際、ステップS214に並行して、成形空間CV中に、溶融樹脂MRを注入し(ステップS215)、高型締め力の状態となった直後までに溶融樹脂MRの注入を完了する。
Hereafter, each process of the manufacturing method of molded article MP, ie, lens LP, is demonstrated, referring the flowchart of FIG. First, the
以下、第1実施形態の場合と同様の工程を経る。すなわち、成形空間CV中の樹脂圧が保たれた状態を維持し(ステップS16)、適度な加熱により、注入された溶融樹脂MRの表面への良好な状態での転写を確保し、その後、加熱具合の調整により、射出装置16から供給される溶融樹脂MRに対する放熱による冷却が緩やかに進行し、成形空間CV内での樹脂の適度な除冷を達成させるとともに(ステップS17)、開閉駆動装置15において、型締め力を低下させるための開動作を開始し、第2型締め力から設定された低型締め力まで成形空間CV内に対する型締め力の値を降下させ、低型締め状態とする(ステップS18)。この低型締め状態において、成形空間CV中の溶融樹脂MRが放熱によって徐々に冷却され、溶融樹脂MRが固化し成形が完了する(ステップS19)。
Thereafter, the same process as in the first embodiment is performed. That is, the state in which the resin pressure in the molding space CV is maintained is maintained (step S16), the transfer of the injected molten resin MR to the surface in a good state is ensured by appropriate heating, and then the heating is performed. By adjusting the condition, cooling by heat radiation to the molten resin MR supplied from the
次に、射出成形機10において、開閉駆動装置15を動作させ型開きが行われ(ステップS20)、型開き後、取出装置20を動作させて、第2金型42から成形品MPを離型して取り出す(ステップS21,S22)。以上の動作を1サイクルとして、レンズLPの成形が繰り返される。
Next, in the
本実施形態においても、溶融樹脂MRに圧力を掛けた状態(保圧状態)を維持して溶融樹脂MRに光学面となるべき面が所期の状態となって形成され、保圧状態の時における所定の型締め力よりも低下させた低型締め力の状態にしてから、成形工程において成形を完了させるので、成形品の内部歪の発生を緩和することができ、所期の精度の光学面を有し、収差性能のバラツキが抑制され、安定した収差性能を有する光学素子が製造できる。 Also in the present embodiment, the surface to be the optical surface is formed on the molten resin MR while maintaining the state where the pressure is applied to the molten resin MR (pressure holding state). Since the molding process is completed after the mold clamping force is lower than the predetermined clamping force in the molding process, the occurrence of internal distortion in the molded product can be mitigated, and the optical with the expected accuracy can be achieved. Thus, an optical element having a stable aberration performance can be manufactured.
以上、実施形態に係る光学素子の製造方法等について説明したが、本発明に係る光学素子の製造方法等は上記のものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態において、第1金型41及び第2金型42で構成される成形金型40に設ける成形空間CVの形状は、様々な形状とすることができる。すなわち、光学転写面61e,71e等によって形成される成形空間CVの形状は、単なる例示であり、レンズLPその他の光学素子の用途等に応じて適宜変更することができる。例えば、レーザープリンター用のレンズを成形するための成形空間CVを形成してもよい。
Although the optical element manufacturing method and the like according to the embodiments have been described above, the optical element manufacturing method and the like according to the present invention are not limited to the above, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the shape of the molding space CV provided in the molding die 40 constituted by the
また、上記では、第1型締め力から設定された第2型締め力まで型締め力の値を上昇させるに際して、溶融樹脂MRの充填を完了するとともに型締め力の増大を開始させている、あるいは、溶融樹脂MRの充填完了のタイミングに合せて型締め力を増大させているが、型締めのタイミングや上げ具合については、形状の転写を開始すべきタイミングまでに所期の設定値である第2の型締め力の状態となるようにすればよく、種々の態様が可能である。 Further, in the above, when the value of the mold clamping force is increased from the first mold clamping force to the set second mold clamping force, the filling of the molten resin MR is completed and an increase in the mold clamping force is started. Alternatively, the mold clamping force is increased in accordance with the completion timing of filling of the molten resin MR, but the mold clamping timing and the raising degree are the set values that are expected by the timing at which the shape transfer should be started. What is necessary is just to make it be in the state of the 2nd mold clamping force, and various aspects are possible.
また、上記実施形態において、図示ではレンズLPの数については例えば4つとすることができるが、1つ又は2つ等でもよい。 In the above embodiment, the number of lenses LP in the drawing can be four, for example, but may be one or two.
また、上記実施形態において、横型の成形装置100を用いたが、縦型の成形装置を用いてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the horizontal shaping |
また、上記実施形態において、成形品MPをエジェクターピン75a,75b等で突き出して第2金型42から離型したが、取出装置20によって離型してもよい。
Further, in the above embodiment, the molded product MP is ejected by the ejector pins 75 a and 75 b and released from the
また、上記実施形態において、成形品MPが第2金型42に残ったが、第1金型41に残ってもよい。
In the above embodiment, the molded product MP remains in the
10…射出成形機、 11…固定盤、 12…可動盤、 13…型締め盤、 15…開閉駆動装置、 16…射出装置、 16d…ノズル、 20…取出装置、 30…制御装置、 40…成形金型、 41…第1金型、 42…第2金型、 45…エジェクター駆動部、 61,71…型板、 61e,71e…光学転写面、 62,72…コア型、 64,74…取付板、 65…スプルーブッシュ、 75…エジェクター部材、 90,190…遮熱機構、 91…密閉機構、 100…成形装置、 CV…成形空間、 FC…流路空間、 MR…溶融樹脂、 LP…レンズ、 MP…成形品、 PS1,PS2…型合わせ面
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記成形金型を型閉じして成形空間を形成する第1工程と、
前記成形空間に溶融樹脂を供給し、前記溶融樹脂に対して所定の型締め力で保圧を行う第2工程と、
前記第2工程の後に、前記所定の型締め力の状態よりも低下させた低型締め力の状態にし、当該低型締め力の状態において冷却を行う第3工程と、
前記成形金型を型開きして前記成形空間内で作製された前記成形品を取り出す第4工程と、を備えることを特徴とする樹脂製光学素子の製造方法。 A molding method using a molding die having a transfer surface for forming an optical surface of an optical element,
A first step of closing the molding die to form a molding space;
A second step of supplying a molten resin to the molding space and holding the molten resin with a predetermined clamping force;
After the second step, a third step of setting the state of the low mold clamping force lower than the predetermined mold clamping force and cooling in the state of the low mold clamping force;
And a fourth step of taking out the molded product produced in the molding space by opening the molding die, and a method for producing a resin-made optical element.
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